這篇電氣工程師論文發(fā)表了電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)，論文簡單介紹了電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，概述了電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)和基本結(jié)構(gòu)，最后總結(jié)出了電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)各個(gè)模塊之間的相互通訊。

　　摘要：電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)具有鮮明現(xiàn)代化色彩，其是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、電氣自動(dòng)化技術(shù)的綜合體，該控制技術(shù)運(yùn)用在各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域，有效提高我國工業(yè)生產(chǎn)管理效和質(zhì)量水平。本篇論文針對電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行探討。

　　【關(guān)鍵詞】電氣工程師論文,電氣自動(dòng)化,控制系統(tǒng),設(shè)計(jì)要點(diǎn)

　　隨著現(xiàn)代化技術(shù)的高速發(fā)展，人們平均生活平的不斷提升，快節(jié)奏、高質(zhì)量和節(jié)能已經(jīng)成為當(dāng)今社會(huì)的主流思想。同理，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也是以這三點(diǎn)為最終目標(biāo)，創(chuàng)建高效率、高質(zhì)量、高水平的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)。下面簡要介紹電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀以及該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

　　1電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)概述

　　1.1電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀

　　電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)已經(jīng)逐步在我國各個(gè)領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用，為我國工業(yè)生產(chǎn)以及統(tǒng)一化管理提供可靠的技術(shù)支持。該控制系統(tǒng)利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)很大程度上提高生產(chǎn)效率和精確度，也使得應(yīng)用、檢修更加簡單、便捷。電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)通過電纜將計(jì)算機(jī)、CPU智能儀表等主要設(shè)備相連接，利用中央控制器對其統(tǒng)一控制管理，隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)逐漸向信息化、智能化的方向發(fā)展。

　　1.2電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的特點(diǎn)

　　電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的現(xiàn)代化技術(shù)，隨著近幾年飛速的發(fā)展已經(jīng)取得很大的進(jìn)步，其一般具有工作效率高、精確度高、可靠性高、抗干擾性強(qiáng)、批量連鎖防護(hù)功能和反應(yīng)敏銳的優(yōu)勢，但是該控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)控制系統(tǒng)相比，其信息量少、操作頻率低、控制對象局限等缺點(diǎn)，需要我們進(jìn)一步研發(fā)，不斷優(yōu)化電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)。

　　1.3電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的功能

　　電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的功能主要包括自動(dòng)控制和保護(hù)功能、檢測和維修的功能、監(jiān)視功能和測量功能。自動(dòng)控制和保護(hù)功能是指電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)對設(shè)備的控制與保護(hù)，例如設(shè)備出現(xiàn)故障，該系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)安全開關(guān)切斷設(shè)備電源，保護(hù)設(shè)備;在該系統(tǒng)控制過程中，設(shè)備可能出現(xiàn)不可預(yù)知的故障，因此也要具備自動(dòng)檢測故障以及維修的功能;監(jiān)視功能是利用傳感器等設(shè)備，檢測人眼無法察覺的變量，通過收集的各個(gè)變量來判定該設(shè)備是否處于正常狀態(tài)，還可以檢測設(shè)備周圍環(huán)境質(zhì)量;測量功能是利用測量儀器對線路相關(guān)參數(shù)進(jìn)行測量，確實(shí)掌握設(shè)備運(yùn)行的相關(guān)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化控制。

　　2電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)

　　電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)主要由間隔層、通訊層和監(jiān)控層三個(gè)層次組成。間隔層位于電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的底層，該層需要針對系統(tǒng)所控制的對象進(jìn)行設(shè)計(jì);通訊層位于系統(tǒng)的中間層，是系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)年P(guān)鍵，在間隔層與監(jiān)控層之間建立通訊渠道;監(jiān)控層位于系統(tǒng)的最頂層，該層是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的核心部位，是由現(xiàn)場控制層、信息管理層、中心監(jiān)控層和遠(yuǎn)程設(shè)備層等部分組成。

　　3電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

　　3.1數(shù)據(jù)采集模塊的設(shè)計(jì)

　　監(jiān)控系統(tǒng)中分別體現(xiàn)不同的功能，現(xiàn)場控制層主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集、相關(guān)控制參數(shù)的設(shè)置等內(nèi)容。我們以數(shù)據(jù)采集模塊設(shè)計(jì)為例簡要分析其設(shè)計(jì)要點(diǎn)：數(shù)據(jù)采集模塊的設(shè)計(jì)主要分為模擬量數(shù)據(jù)采集、數(shù)字量數(shù)據(jù)采集和電能量數(shù)據(jù)采集三個(gè)部分。在交流電路中模擬量數(shù)據(jù)采集某個(gè)周期內(nèi)交流電壓信號、電流信號的瞬時(shí)值，并將模擬值通過A/D轉(zhuǎn)換，后經(jīng)過運(yùn)算處理，得到被測電壓的有效參數(shù);數(shù)字量數(shù)據(jù)的采集，其中主要包括斷路器運(yùn)行狀態(tài)、隔離開關(guān)狀態(tài)、繼電器保護(hù)信號等數(shù)字量的采集;電能量數(shù)據(jù)的采集包括有功電能與無功電能數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)采集模塊中的模擬量數(shù)據(jù)、數(shù)字量和電能量數(shù)據(jù)需要通過數(shù)據(jù)傳輸模塊處理、傳輸至采集系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)記錄，并將數(shù)據(jù)信號傳輸至上層系統(tǒng)，上層系統(tǒng)接收系統(tǒng)，發(fā)出控制命令，并將該信號轉(zhuǎn)換為其他模塊可識(shí)別的信號，從而實(shí)現(xiàn)各個(gè)模塊之間的相互通訊。

　　3.2數(shù)據(jù)傳輸模塊的設(shè)計(jì)

　　數(shù)據(jù)傳輸模塊是給基于多通道數(shù)據(jù)傳輸通道模式進(jìn)行設(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)傳輸模塊主要負(fù)責(zé)類型、性質(zhì)、傳輸目的等不同參數(shù)進(jìn)行處理，同時(shí)完成接受數(shù)據(jù)的分析處理，將分析后的數(shù)據(jù)傳輸至電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用平臺(tái)。數(shù)據(jù)傳輸模塊設(shè)計(jì)時(shí)需要注意在保證數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量的前提下提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)男�率，盡可能降低數(shù)據(jù)傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)環(huán)境要求，即將傳輸?shù)臄?shù)據(jù)通過通訊模塊后，將其直接傳送到數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，在數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)中對其進(jìn)行分類打包，然后將其送入該數(shù)據(jù)專用的傳送通道進(jìn)行傳送，該類傳輸數(shù)據(jù)具有不同類型傳輸具有相對的獨(dú)立想和完整性。

　　3.3監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

　　監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式主要分為集中監(jiān)控、遠(yuǎn)程監(jiān)控和現(xiàn)場總線監(jiān)控三種設(shè)計(jì)方式，每種設(shè)計(jì)都具備其各自的優(yōu)缺點(diǎn)，我們在這里淺要分析：集中監(jiān)控設(shè)計(jì)具有便于維護(hù)、控制站防護(hù)要求低、系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡單。集中控制系統(tǒng)主要是將該系統(tǒng)各個(gè)功能集中在處理器上，因此處理器需要承擔(dān)很大的負(fù)擔(dān)，處理器任務(wù)過重很可能影響其處理器的運(yùn)行速度。隨著電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的控制對象逐漸擴(kuò)充，該處理器的任務(wù)越加沉重，從而造成主機(jī)冗余下降、電纜數(shù)量增加、增加成本、可靠性降低等一系列問題;遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可以很大程度上節(jié)約成本，例如電纜費(fèi)用、安裝費(fèi)用等。該系統(tǒng)相對于集中控制系統(tǒng)更為可靠與更佳靈活，但是該系統(tǒng)的通訊量相對較低，僅適用于小型系統(tǒng)監(jiān)控，不適用于企業(yè)全體電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的實(shí)施;現(xiàn)場總線監(jiān)控設(shè)計(jì)是對以太網(wǎng)、現(xiàn)場總線等計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的充分應(yīng)用，該設(shè)計(jì)方式的系統(tǒng)更具針對性，不同間隔具有不同功能，該設(shè)計(jì)方式具有遠(yuǎn)程監(jiān)控的所有優(yōu)勢，同時(shí)還可以進(jìn)一步降低成本，例如隔離設(shè)備、I/O卡件、模擬量變送器等費(fèi)用的降低，智能設(shè)備與系統(tǒng)通過通訊線進(jìn)行連接，一定程度上降低安裝成本等。各個(gè)裝置、功能都具有相對的獨(dú)立性和完整性，裝置之間僅僅用網(wǎng)絡(luò)連接，具有很強(qiáng)的靈活性，其中任意裝置出現(xiàn)故障，并不影響系統(tǒng)中其他設(shè)備的運(yùn)行，大大提升系統(tǒng)的可靠性，因此該設(shè)計(jì)方式廣泛受到現(xiàn)代化市場的歡迎，具有降低成本、提高效率、維護(hù)便捷、靈活性高、可靠性高等優(yōu)勢。

　　4結(jié)束語

　　綜上所述，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)目前已經(jīng)走入現(xiàn)代化市場，受到各大企業(yè)的熱烈歡迎，為了提升企業(yè)自身的競爭實(shí)力，緊跟時(shí)代的步伐，其系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理性、創(chuàng)新性是該系統(tǒng)的關(guān)鍵之一，從而進(jìn)一步提升我國工業(yè)自動(dòng)化綜合水平。

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　　作者：施喜平

　　推薦期刊：西安郵電大學(xué)學(xué)報(bào)1989年創(chuàng)刊，是綜合性學(xué)術(shù)期刊。為滿足本院師生和通信業(yè)科研、管理人員的學(xué)術(shù)交流需求，促進(jìn)學(xué)院教學(xué)、科研水平的提高和我國信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，主要刊登通信工程理論及技術(shù)、計(jì)算機(jī)理論及技術(shù)、信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的經(jīng)濟(jì)管理理論以及相關(guān)基礎(chǔ)理論研究和教育教學(xué)研究等方面的最新成果。